Το «χρυσό αίμα»: Η πιο σπάνια ομάδα στον κόσμο και ο ρόλος της στη σωτηρία ασθενών
Μόνο ένας στους έξι εκατομμύρια ανθρώπους έχει τον τύπο αίματος Rh null. Γνωστό και ως «χρυσό αίμα», πρόκειται για έναν εξαιρετικά σπάνιο φαινότυπο αίματος στον οποίο τα ερυθρά αιμοσφαίρια δεν έχουν κανένα από τα αντιγόνα του Rh. Αυτή η σπανιότητα οφείλεται σε γενετικές μεταλλάξεις και μπορεί να προκαλέσει χρόνια αιμολυτική αναιμία, η οποία χαρακτηρίζεται από αλλοιωμένο σχήμα ερυθρών αιμοσφαιρίων και αυξημένη ευθραυστότητα. Τα άτομα με Rh null μπορούν να λάβουν αίμα μόνο από άλλα άτομα με τον ίδιο σπάνιο φαινότυπο, καθιστώντας τις μεταγγίσεις τους πολύ δύσκολες.
Οι ερευνητές προσπαθούν ωστόσο να τον καλλιεργήσουν στο εργαστήριο, με την ελπίδα ότι θα μπορέσει να σώσει ζωές.
Οι μεταγγίσεις αίματος έχουν μεταμορφώσει τη σύγχρονη ιατρική. Αν ποτέ έχουμε την ατυχία να τραυματιστούμε ή να χρειαστούμε σοβαρή χειρουργική επέμβαση, το αίμα που έχει δωριστεί από άλλους μπορεί να μας σώσει τη ζωή.
Ωστόσο, δεν μπορούν όλοι να επωφεληθούν από αυτή την αξιοθαύμαστη διαδικασία. Τα άτομα με σπάνιους τύπους αίματος δυσκολεύονται να βρουν αίμα που να ταιριάζει με το δικό τους.
Ένας από τους σπανιότερους τύπους αίματος, ο Rh null, βρίσκεται σε μόλις 50 γνωστά άτομα στον κόσμο. Αν ποτέ βρεθούν σε ατύχημα που απαιτεί μετάγγιση, οι πιθανότητες να λάβουν αίμα είναι ελάχιστες. Αντ’ αυτού, τα άτομα με Rh null ενθαρρύνονται να καταψύχουν το δικό τους αίμα για μακροχρόνια αποθήκευση.
Ωστόσο, παρά τη σπανιότητά του, αυτός ο τύπος αίματος είναι επίσης πολύτιμος για άλλους λόγους. Στην ιατρική και ερευνητική κοινότητα αναφέρεται μερικές φορές ως «χρυσό αίμα» λόγω των τρόπων με τους οποίους μπορεί να χρησιμοποιηθεί.
Μπορεί επίσης να συμβάλει στη δημιουργία καθολικών μεταγγίσεων αίματος, καθώς οι επιστήμονες αναζητούν τρόπους για να ξεπεράσουν τα προβλήματα ανοσίας που περιορίζουν επί του παρόντος τον τρόπο χρήσης του αιμοδοτημένου αίματος (αίμα που έχει δωριστεί από εθελοντή για μετάγγιση σε ασθενή).
Ο τύπος αίματος που κυκλοφορεί στο σώμα σας ταξινομείται με βάση την παρουσία ή την απουσία συγκεκριμένων δεικτών στην επιφάνεια των ερυθρών αιμοσφαιρίων σας. Αυτοί οι δείκτες, γνωστοί ως αντιγόνα, αποτελούνται από πρωτεΐνες ή σάκχαρα που προεξέχουν από την επιφάνεια των κυττάρων και μπορούν να ανιχνευθούν από το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού.
«Εάν σας γίνει μετάγγιση αίματος από δότη που περιέχει διαφορετικά αντιγόνα από το δικό σας αίμα, θα δημιουργήσετε αντισώματα για αυτό το αίμα και θα του επιτεθείτε», λέει ο Ash Toye, καθηγητής κυτταρικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ. «Εάν σας γίνει ξανά μετάγγιση με αυτό το αίμα, μπορεί να είναι απειλητικό για τη ζωή σας».
Τα δύο συστήματα ομάδων αίματος που προκαλούν τη μεγαλύτερη ανοσολογική αντίδραση είναι το ABO και το Rhesus (Rh). Ένα άτομο με ομάδα αίματος Α έχει αντιγόνα Α στην επιφάνεια των ερυθρών αιμοσφαιρίων του, ενώ ένα άτομο με ομάδα αίματος Β έχει αντιγόνα Β. Η ομάδα αίματος ΑΒ έχει και αντιγόνα Α και Β, ενώ η ομάδα Ο δεν έχει κανένα από τα δύο. Κάθε ομάδα μπορεί να είναι είτε Rh θετική είτε Rh αρνητική.
Τα άτομα με αίμα Ο αρνητικό συχνά περιγράφονται ως καθολικοί δότες, καθώς το αίμα τους δεν περιέχει αντιγόνα Α, Β ή Rh. Ωστόσο, αυτό είναι μια υπερβολική απλοποίηση.
Πρώτον, υπάρχουν σήμερα 47 γνωστές ομάδες αίματος και 366 διαφορετικά αντιγόνα, σύμφωνα με στοιχεία του Οκτωβρίου 2024. Αυτό σημαίνει ότι ένα άτομο που κάνει μετάγγιση αίματος Ο αρνητικό θα μπορούσε ακόμα να έχει μια ανοσολογική αντίδραση σε οποιοδήποτε από τα άλλα αντιγόνα που υπάρχουν, αν και ορισμένα αντιγόνα προκαλούν μεγαλύτερη ανοσολογική αντίδραση από άλλα.
Δεύτερον, υπάρχουν πάνω από 50 αντιγόνα Rh. Όταν οι άνθρωποι αναφέρονται στο Rh αρνητικό, εννοούν το αντιγόνο Rh(D), αλλά τα ερυθρά αιμοσφαίρια τους εξακολουθούν να περιέχουν και άλλες πρωτεΐνες Rh. Υπάρχει επίσης μια τεράστια ποικιλία αντιγόνων Rh σε όλο τον κόσμο, γεγονός που καθιστά δύσκολη την εύρεση πραγματικά συμβατών δοτών, ειδικά για άτομα που προέρχονται από εθνοτικές μειονότητες σε μια δεδομένη χώρα.
Το «χρυσό αίμα» και γιατί είναι τόσο πολύτιμο
Ωστόσο, τα άτομα με αίμα Rh null δεν έχουν κανένα από τα 50 αντιγόνα Rh. Αν και αυτά τα άτομα δεν μπορούν να λάβουν αίμα άλλου τύπου, το αίμα Rh null είναι συμβατό με όλους τους τύπους αίματος Rh. Αυτό καθιστά το αίμα τύπου O Rh null εξαιρετικά πολύτιμο, καθώς μπορεί να χορηγηθεί στην πλειονότητα των ατόμων, συμπεριλαμβανομένων των ατόμων με όλες τις παραλλαγές του ABO. Σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης όπου ο τύπος αίματος του ασθενούς δεν είναι γνωστός, το αίμα τύπου O Rh null μπορεί να χορηγηθεί με χαμηλό κίνδυνο αλλεργικής αντίδρασης. Για το λόγο αυτό, επιστήμονες σε όλο τον κόσμο αναζητούν τρόπους για να αναπαράγουν αυτό το «χρυσό αίμα».
«Τα αντιγόνα Rh προκαλούν μια ισχυρή ανοσολογική αντίδραση, οπότε αν δεν έχετε κανένα από αυτά, τότε ουσιαστικά δεν υπάρχει τίποτα στο οποίο να αντιδράσει το Rh», λέει ο Toye. «Αν είστε τύπου Ο και Rh αρνητικός, τότε αυτό είναι αρκετά συνηθισμένο. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες ομάδες αίματος που πρέπει να λάβετε υπόψη».
Πρόσφατες έρευνες έχουν αποκαλύψει ότι το αίμα Rh null προκαλείται από γενετικές μεταλλάξεις που επηρεάζουν μια πρωτεΐνη που παίζει κρίσιμο ρόλο στα ερυθρά αιμοσφαίρια, γνωστή ως γλυκοπρωτεΐνη που σχετίζεται με το Rh, ή RHAG. Αυτές οι μεταλλάξεις φαίνεται να συντομεύουν ή να αλλοιώνουν το σχήμα αυτής της πρωτεΐνης, προκαλώντας διαταραχή στην έκφραση άλλων αντιγόνων Rh.
Σε μια μελέτη του 2018, ο Toye και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ αναδημιούργησαν αίμα Rh null στο εργαστήριο. Για να το επιτύχουν αυτό, πήραν μια κυτταρική σειρά – έναν πληθυσμό κυττάρων που αναπτύχθηκε σε εργαστήριο – από ανώριμα ερυθρά αιμοσφαίρια. Στη συνέχεια, η ομάδα χρησιμοποίησε την τεχνική γονιδιακής επεξεργασίας Crispr-Cas9 για να διαγράψει τα γονίδια που κωδικοποιούν τα αντιγόνα των πέντε συστημάτων ομάδων αίματος που ευθύνονται συλλογικά για τις περισσότερες ασυμβατότητες μεταγγίσεων. Αυτό περιελάμβανε τα αντιγόνα ABO και Rh, καθώς και άλλα αντιγόνα που ονομάζονται Kell, Duffy και GPB.
«Υπολογίσαμε ότι αν εξαλείφαμε τα πέντε, τότε θα δημιουργούσαμε ένα εξαιρετικά συμβατό κύτταρο, επειδή θα είχαν αφαιρεθεί οι πέντε πιο προβληματικές ομάδες αίματος», λέει ο Toye.
Τα κύτταρα αίματος που θα προέκυπταν θα ήταν συμβατά με όλες τις κύριες κοινές ομάδες αίματος, αλλά και με εκείνες με σπάνιους τύπους, όπως το Rh null και ο φαινότυπος Bombay, ο οποίος εμφανίζεται σε ένα στα τέσσερα εκατομμύρια άτομα. Στα άτομα με αυτήν την ομάδα αίματος δεν μπορεί να χορηγηθεί αίμα O, A, B ή AB.
Ωστόσο, η χρήση τεχνικών γονιδιακής επεξεργασίας παραμένει αμφιλεγόμενη και αυστηρά ρυθμιζόμενη σε πολλά μέρη του κόσμου, πράγμα που σημαίνει ότι θα χρειαστεί κάποιος χρόνος μέχρι να καταστεί κλινικά διαθέσιμος αυτός ο εξαιρετικά συμβατός τύπος αίματος. Θα πρέπει να υποβληθεί σε πολλές κλινικές δοκιμές και ελέγχους πριν εγκριθεί.
Εντωμεταξύ, ο Toye έχει συνιδρύσει μια spin-out εταιρεία, η οποία συλλέγει αιμοδοσίες από άτομα με σπάνιες ομάδες αίματος, συμπεριλαμβανομένου του Rh null. Η ομάδα ελπίζει να χρησιμοποιήσει αυτό το αίμα για να δημιουργήσει κυτταρικές σειρές που μπορούν να αναπτυχθούν στο εργαστήριο για την παραγωγή ερυθρών αιμοσφαιρίων επ’ αόριστον. Αυτό το αίμα που παράγεται στο εργαστήριο θα μπορούσε στη συνέχεια να καταψυχθεί και να αποθηκευτεί για περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης, σε περίπτωση που το χρειαστούν άτομα με σπάνιες ομάδες αίματος.
Ο Toye ελπίζει να δημιουργήσει τράπεζες σπάνιου αίματος στο εργαστήριο χωρίς να χρησιμοποιήσει γονιδιακή επεξεργασία, αν και η τεχνική αυτή θα μπορούσε να διαδραματίσει κάποιο ρόλο στο μέλλον.
«Αν μπορούμε να το κάνουμε χωρίς επεξεργασία, τότε τέλεια, αλλά η επεξεργασία είναι μια επιλογή για εμάς», λέει. «Μέρος αυτού που κάνουμε είναι να επιλέγουμε προσεκτικά τους δότες για να προσπαθήσουμε να κάνουμε όλα τα αντιγόνα τους όσο το δυνατόν πιο συμβατά για τους περισσότερους ανθρώπους. Τότε πιθανώς θα πρέπει να επεξεργαστούμε τα γονίδια για να τα κάνουμε συμβατά για όλους».
Το 2021, ο ανοσολόγος Gregory Denomme και οι συνεργάτες του στο Versiti Blood Research Institute, στο Μιλγουόκι των ΗΠΑ, χρησιμοποίησαν την τεχνολογία επεξεργασίας γονιδίων Crispr-Cas9 για να δημιουργήσουν εξατομικευμένους σπάνιους τύπους αίματος, συμπεριλαμβανομένου του Rh null, από ανθρώπινα επαγωγικά πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (hiPSC). Αυτά τα βλαστικά κύτταρα έχουν ιδιότητες παρόμοιες με τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα και έχουν τη δυνατότητα να μετατραπούν σε οποιοδήποτε κύτταρο του ανθρώπινου σώματος, υπό τις κατάλληλες συνθήκες.
Άλλοι επιστήμονες χρησιμοποιούν έναν άλλο τύπο βλαστικών κυττάρων που είναι ήδη προγραμματισμένα να μετατραπούν σε κύτταρα αίματος, αλλά δεν έχουν ακόμη καθορίσει σε ποιο είδος. Για παράδειγμα, επιστήμονες του Πανεπιστημίου Laval στο Κεμπέκ του Καναδά εξήγαγαν πρόσφατα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα από δότες με αίμα τύπου Α θετικό. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν την τεχνολογία Crispr-Cas9 για να διαγράψουν τα γονίδια που κωδικοποιούν τα αντιγόνα Α και Rh, παράγοντας ανώριμα ερυθρά αιμοσφαίρια τύπου Ο Rh null.
Ερευνητές στη Βαρκελώνη της Ισπανίας έλαβαν επίσης πρόσφατα βλαστοκύτταρα από έναν δότη αίματος τύπου Rh null και χρησιμοποίησαν την τεχνολογία Crispr-Cas9 για να μετατρέψουν το αίμα τους από τύπου Α σε τύπου Ο, καθιστώντας το πιο καθολικό. Ωστόσο, παρά τις εντυπωσιακές αυτές προσπάθειες, είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι η δημιουργία τεχνητού αίματος σε εργαστήριο σε κλίμακα που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο είναι ακόμα πολύ μακριά. Μία από τις δυσκολίες είναι να καταστεί δυνατή η ανάπτυξη των βλαστικών κυττάρων σε ώριμα ερυθρά αιμοσφαίρια. Στο σώμα, τα ερυθρά αιμοσφαίρια παράγονται από βλαστικά κύτταρα στο μυελό των οστών, το οποίο παράγει σύνθετα σήματα που καθοδηγούν την ανάπτυξή τους. Αυτό είναι δύσκολο να αναπαραχθεί στο εργαστήριο.
«Υπάρχει το πρόσθετο πρόβλημα ότι κατά τη δημιουργία Rh null ή οποιουδήποτε άλλου τύπου αίματος null, η ανάπτυξη και η ωρίμανση των ερυθρών αιμοσφαιρίων μπορεί να διαταραχθεί», λέει ο Denomme, ο οποίος εργάζεται τώρα ως διευθυντής ιατρικών υποθέσεων, σε μια εταιρεία υγειονομικής περίθαλψης που ειδικεύεται στην ιατρική μεταγγίσεων. «Η παραγωγή συγκεκριμένων γονιδίων ομάδων αίματος μπορεί να οδηγήσει σε διάσπαση της κυτταρικής μεμβράνης ή σε απώλεια της αποτελεσματικής παραγωγής ερυθρών αιμοσφαιρίων στην κυτταρική καλλιέργεια».
Προς το παρόν, ο Toye συνδιευθύνει τη δοκιμή RESTORE, την πρώτη κλινική δοκιμή στον κόσμο που εξετάζει την ασφάλεια της χορήγησης σε υγιείς εθελοντές ερυθρών αιμοσφαιρίων που έχουν καλλιεργηθεί τεχνητά στο εργαστήριο από αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα δοτών. Το τεχνητό αίμα στη δοκιμή δεν υποβλήθηκε σε καμία γενετική τροποποίηση, αλλά χρειάστηκαν 10 χρόνια έρευνας για να φτάσουν οι επιστήμονες στο στάδιο όπου ήταν έτοιμοι να το δοκιμάσουν σε ανθρώπους.
«Προς το παρόν, η λήψη αίματος από το χέρι κάποιου είναι πολύ πιο αποτελεσματική και οικονομική, οπότε θα χρειαστούμε αιμοδότες στο άμεσο μέλλον», λέει ο Toye.
«Αλλά για άτομα με σπάνιους τύπους αίματος, για τους οποίους υπάρχουν πολύ λίγοι άλλοι δότες, αν μπορούσαμε να τους καλλιεργήσουμε περισσότερο αίμα, αυτό θα ήταν πραγματικά συναρπαστικό».
Πηγη: https://city.sigmalive.com